科技成果——水泥窑协同处置技术
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科技成果——水泥窑协同处置重金属污染土技术适用行业水泥,污染土处置技术开发单位北京金隅集团股份有限公司适用范围适用于单线日产2000吨以上的新型干法水泥生产线,不含有汞、铊、铬、放射性以及有机污染物的重金属污染土壤的处置。
成果简介该技术是利用现有新型干法水泥生产线,采用重金属污染土替代水泥生产硅质、铝质原料,通过生料配料技术的调整以及水泥生产工艺参数的调控,使污染土处置能够满足现有水泥生产工艺要求。
在水泥熟料烧成过程中实现污染土中的重金属在水泥熟料矿物中的固化,从而达到污染土壤处置的目的。
重金属固化率达80%以上,烟气排放和水泥熟料性能、重金属总量和重金属浸出符合国家相关标准要求。
该技术可充分利用现有水泥生产设施,实用性强,重金属固化效果好,无废渣排出,同时可替代水泥生产部分原材料,有助于节约资源。
技术效果重金属污染土的处置量主要由污染土的碱含量、硫、氯含量、含水率、重金属污染物的浓度,水泥生产原材料的化学组成以及水泥生产线的情况确定。
以日产3200吨的新型干法水泥生产线为例,以每年生产300天计,污染土添加量按照水泥熟料产量的4%计算,重金属污染土壤的年处置量可达3.84万吨,烟气排放和水泥熟料性能符合国家相关标准要求。
应用情况2015年4月,在北京金隅北水环保科技有限公司日产3200t的新型干法水泥生产线上进行重金属污染土壤处置示范。
在北京金隅北水环保科技有限公司、河北金隅鼎鑫水泥有限公司进行了推广应用,处置污染土达10万吨以上。
成本估算利用现有新型干法水泥生产线进行改造,主要投资包括重金属污染土储存、预处理及尾气净化设施、污染土输送设施以及污染土实验室分析能力建设等。
投资成本500-1000万元。
利用现有新型干法水泥生产线进行改造,污染土处置运行成本主要包括污染土厂内倒运、人工成本、设备折旧、污染土预处理设施运行维护、污染土处置引起的能源消耗等,综合成本约100-300元。
利用现有新型干法水泥生产线进行改造,协同处置重金属污染土壤的投资回收期约2-5年。
水泥窑协同处置燃料预处理技术嘿,咱今儿就来聊聊水泥窑协同处置燃料预处理技术。
你说这水泥窑啊,就像个大胃王,啥都能“吃”进去消化掉。
但要让它吃得好、消化得好,这燃料预处理可就太重要啦!就好比咱做饭,食材得先处理好才能做出美味佳肴不是?这水泥窑也一样,燃料不经过好好预处理,怎么能发挥出最佳效果呢?想象一下,如果燃料乱七八糟地就进了水泥窑,那会是啥情况?肯定会影响生产效率呀,说不定还会出些啥毛病呢!所以说呀,这预处理技术就是给燃料来个大变身,让它们能乖乖地在水泥窑里发挥作用。
那这预处理技术都包括啥呢?首先得对燃料进行分类呀,不同的燃料有不同的特点和处理方法。
就像不同的菜得用不同的做法一样,可不能一概而论。
然后呢,还得进行破碎、筛选啥的,把那些大块头的燃料弄碎成合适的大小,这样才能更好地燃烧嘛。
再说说这预处理过程中的一些细节。
好比说水分的控制,燃料太湿了不行,太干了也不行,得恰到好处。
这就跟咱和面似的,水多了稀,面就软了,水少了干,面就硬了,得掌握好那个度。
还有啊,这预处理还得考虑环保问题呢!不能光顾着让水泥窑好好工作,还得让咱的环境也好好的呀。
可不能弄出一堆污染来,那可就遭啦!你看,这水泥窑协同处置燃料预处理技术是不是很有讲究?这可不是随随便便就能搞定的事儿。
它就像一个幕后英雄,虽然不那么起眼,但却对整个水泥生产过程起着至关重要的作用。
要是没有这预处理技术,那水泥窑可能就没法高效稳定地工作啦,那得损失多少呀!所以呀,咱可不能小瞧了它。
咱再想想,这预处理技术是不是也能给咱带来很多好处呢?比如说提高水泥的质量,降低生产成本,还能让咱的环境更美好呢!这可都是实实在在的好处呀。
总之呢,这水泥窑协同处置燃料预处理技术就像是给水泥窑配上了一把。
水泥窑协同处置工艺哎呀,说起水泥窑协同处置工艺,这事儿可真不是三言两语能说清楚的。
不过我尽量用大白话给你聊聊,咱们就像聊天一样,轻松点。
记得去年夏天,我去了一趟朋友的水泥厂,那地方可真是让我大开眼界。
一进门,那水泥窑就像个巨大的怪物,矗立在那里,冒着热气,轰隆隆地响个不停。
我心想,这玩意儿咋能处理垃圾呢?朋友看我一脸疑惑,就带我走近了点,开始给我讲解。
他说,这水泥窑协同处置工艺啊,其实挺简单的,就是把生活垃圾或者工业废弃物,经过预处理后,直接扔进水泥窑里烧。
我一听,这可不就是变废为宝嘛!他继续说,这工艺的好处可多了去了。
首先,它不需要额外的设备,直接用水泥窑就行,省了不少钱。
其次,那些垃圾在高温下烧,能烧得干干净净,不会产生二次污染。
我听着听着,觉得这事儿还挺靠谱的。
然后,朋友带我参观了他们的预处理车间。
那里头,工人们正忙着把垃圾分拣、破碎,弄得井井有条。
我看着那些被分拣出来的塑料、金属,心想这要是能回收利用,不也是挺好的嘛。
朋友说,是啊,他们还会把能回收的挑出来,剩下的才拿去烧。
接着,我们又去看了焚烧炉。
那炉子里头,火光冲天,温度得有上千度。
朋友说,这温度足够把有害物质都烧掉,剩下的就是无害的灰渣了。
我看着那火,心里想,这可真是个高温消毒的过程啊。
最后,朋友还给我看了他们的环保监测设备,说是实时监测排放的气体,确保不会超标。
我看着那些跳动的数字,心想这工艺还真是挺环保的。
回家的路上,我一直在想,这水泥窑协同处置工艺,虽然听起来挺高大上的,但其实原理挺简单的。
就是把垃圾变成水泥的一部分,既处理了垃圾,又生产了水泥,一举两得。
所以啊,这水泥窑协同处置工艺,我觉得还是挺有意思的。
虽然我不是专家,但这次经历让我对这工艺有了更深的了解。
下次有机会,我还想再去朋友的水泥厂看看,说不定还能学到更多东西呢。
水泥窑协同处置应用技术嘿,咱今儿就来聊聊水泥窑协同处置应用技术。
你可别小瞧了这玩意儿,它就像是一个神奇的魔法,能把好多看似麻烦的东西变得有用起来。
咱先说说啥是水泥窑协同处置吧。
简单来讲,就是让水泥窑这个大家伙在生产水泥的同时,还能帮忙处理一些其他的东西,比如废弃物啥的。
这就好比是一个大力士,不仅能自己干好本职工作,还能顺手帮着解决其他难题。
你想想看啊,那些废弃物要是没个好去处,堆在那儿多占地方,还可能污染环境。
但有了水泥窑协同处置,就不一样啦!它能把这些废弃物变废为宝,让它们也能为社会做贡献。
这多厉害呀!而且啊,水泥窑协同处置技术还有好多优点呢。
它处理的范围可广了,各种各样的废弃物都能被它拿下。
就像一个超级大胃王,啥都能吃,啥都能消化。
这可不是一般的技术能做到的哦!它的处理效率也很高。
就好像是一阵风,呼呼地就把事情都办完了。
不像有些方法,慢悠悠的,让人等得着急。
还有啊,经过水泥窑协同处置后的产物,质量还不错呢。
这就像是经过精心打磨的宝石,闪闪发光。
咱再来打个比方,水泥窑协同处置就像是一个优秀的厨师,能把普通的食材变成美味佳肴。
那些废弃物就是普通的食材,经过它的一番操作,就变成了有用的东西。
这技术在环保方面的作用也不容小觑啊。
它能减少废弃物对环境的污染,让我们的地球更干净、更美丽。
这不就是在为我们的子孙后代造福嘛!你说,这么好的技术,我们能不好好利用吗?我们应该大力推广水泥窑协同处置应用技术,让它在更多的地方发挥作用。
要是每个地方都能用上这技术,那我们的环境该有多好呀!那些让人头疼的废弃物都能有个好去处,不再是个麻烦。
我们的生活也会因为它而变得更加美好。
想象一下,没有了那么多废弃物的困扰,我们的世界会是多么清爽、多么宜人啊!所以说呀,水泥窑协同处置应用技术真的是个宝,我们可得好好珍惜它,让它为我们的生活增添更多的光彩!别再犹豫啦,赶紧行动起来,一起支持和推广这项神奇的技术吧!。
水泥窑协同处置固废方案背景随着经济的发展和人们生活水平的提高,固体废物愈加多样化、复杂化、有毒有害化,对于环境的污染和人类的健康造成巨大的威胁。
水泥窑废气在高温条件下,可将臭氧消耗物和NOx进行还原或氧化分解,达到减少废气对环境的污染作用。
水泥窑废气的特点使其可以广泛应用于由含有危险废物制成的固体废物的协同处置中,能达到固废无害化处理和资源化利用的目的。
水泥窑协同处置固废方案水泥窑协同处置方案是指危险废物和其他固废经过预处理后,与水泥生产过程相结合,利用水泥窑进行无害化处置和资源化利用的方法。
该方案的科学性、经济性和可行性已得到国内外的广泛认可。
危险废物主要有以下几种:1.化工类废物:包括废酸、废碱、废油和废涂料。
由于其含有大量有毒有害化学物质,需采取特殊措施处理。
2.医疗废物:包括被感染的医用废品、药品过期废品和废旧器械等。
对人体健康和环境造成威胁,需要采取科学严谨的处置措施。
3.电子废物:包括废旧电子产品、电线电缆等,含有各种有毒有害的金属元素,如铅、汞、镉等。
处置流程1.废物的先进预处理:将固体废物进行物理、化学、生物等多种方式先进处理,降低它对环境和人体造成的危险性。
2.水泥窑协同处置过程:将经过处理后的固体废物,与水泥生产的石灰石、粉煤灰等材料混合,通过高温下煅烧,破坏有机物,吸收有害物质,达到无害化处理和资源化利用效果。
3.烟气净化:在水泥生产中,可能会产生大量有害气体的产生,需要对废气进行净化,以避免对环境造成污染。
常用的烟气净化技术有湿法除尘、电除尘和脱硝等。
##优点1.处理成本低:与传统的危险废物处置方法相比,水泥窑协同处置固废的成本较低,特别是在大量减少危险废物的处置费用方面具有明显优势。
2.资源化利用:水泥窑协同处置的过程中,固体废物在高温下煅烧,可转化为水泥成分之一的矿物质,具有很高的资源化利用价值。
3.环境效益明显:利用水泥窑进行废物协同处置可以大大减少固体废物的排放,避免了危险废物对生态环境的破坏。
复合材料水泥窑协同处置技术路线复合材料水泥窑协同处置技术路线是一种将废弃物资源化的技术,该技术将废弃物与水泥生产过程相结合,通过高温烧烤和化学反应的方式将废弃物转化为水泥熟料中的无害矿物质,从而实现了资源的再利用和环境保护。
该技术路线主要包括以下几个步骤:1. 废弃物预处理:首先对废弃物进行分类、挑选和粉碎处理,以确保其符合水泥窑燃料使用的要求。
2. 水泥窑预处理:在水泥窑进行预处理,包括加装预处理设备和调整工艺参数等措施,以适应废弃物的特性。
3. 废弃物投入:将经过预处理的废弃物投入到水泥窑中进行协同处置。
在投入时需要考虑到废弃物的数量、种类、性质等因素,并根据实际情况进行调整。
4. 燃烧过程:废弃物在高温下与水泥原料一起被燃烧,并且通过氧化还原反应转化为无害的熔融物质。
在燃烧过程中还需要注意控制温度、氧气含量等参数,以确保废弃物能够完全燃烧,并且不会对水泥生产造成影响。
5. 熟料制备:经过燃烧后的废弃物与水泥原料一起形成了水泥熟料,该熟料需要经过冷却、粉碎等工艺处理后才能用于水泥生产。
6. 水泥生产:最后通过水泥生产工艺将水泥熟料转化为各种类型的水泥产品。
复合材料水泥窑协同处置技术路线具有以下优点:1. 能够有效地解决废弃物处理难题,实现资源的再利用和环境保护。
2. 与传统的焚烧方式相比,该技术路线有更高的安全性和环保性。
3. 能够提高水泥窑的能源利用效率,降低生产成本。
4. 可以有效地减少CO2排放量,具有较好的环境效益。
总之,复合材料水泥窑协同处置技术路线是一种创新性、可持续性发展的废弃物处理方式,具有重要的社会和经济价值。
在未来的发展中,需要进一步完善技术路线,提高资源利用率和环保效益,并且加强与相关部门的协调合作,共同推动该技术在实践中的应用和推广。
科技成果——水泥窑协同处置生活垃圾工艺技术与装备技术开发单位清华大学、成都建筑材料工业设计研究院有限公司、武安市新峰水泥有限责任公司、北京清峰绿能科技股份有限公司适用行业水泥窑协同处置生活垃圾、市政污泥及一般工业固体废弃物适用范围适用于水泥窑协同处置城乡生活垃圾、市政污泥及一般工业固体废弃物。
成果简介该工艺技术及装备是针对生活垃圾成分复杂,集约化处置程度低,易导致二次污染等问题,通过对生活垃圾采取初级破碎、重力分选、粒度分选、深度破碎等综合预处理的方式,得到生活垃圾预处理成品:生活垃圾筛上物(初级RDF,粒径≤25mm)、生活垃圾筛下物(渣土)两部分。
生活垃圾筛上物(初级RDF,粒径≤25mm)及生活垃圾筛下物(渣土)运输至水泥窑终端处置系统,集中储存,然后分别输送至水泥窑窑头处置系统及窑尾处置系统。
生活垃圾筛上物(初级RDF,粒径≤25mm)经过计量后通过燃烧器喷入回转窑内,在窑内1700-1800℃高温烟气作用下完成无害化处置;生活垃圾筛上物(渣土)则经计量后喂入窑尾SPF多相态废弃物焚烧炉,焚烧完成后烟气进入水泥窑分解炉(烟气温度880-1100℃,停留时间5-6秒、活性氧化钙浓度0.5kg/Nm3)完成烟气净化,灰渣则进入水泥回转窑熔入水泥熟料煅烧,完成无害化处置。
技术效果水泥窑(5000t/d)协同处置生活垃圾(1000t/d)年处置生活垃圾33万吨;燃料替代率31.5%;废弃物热能回收率95.5%;节省标煤5.09万吨/年;CO2排放降低31.5%;环保及安全优于国家标准。
应用情况利用该技术建成示范工程“武安新峰市政污泥及生活垃圾处置项目”一个,设计规模:生活垃圾300t/d,脱水污泥(水分80%)40t/d。
采用生活垃圾预处理——水泥窑终端处置的方式完成生活垃圾的无害化处置,该项目于2016年6月17日通过了科学技术部专家组的课题验收。
示范工程项目运行稳定,取得了良好的效果,整体技术达到了国际先进水平。
水泥窑协同处置工艺流程水泥窑协同处置工艺流程是一种利用水泥窑内高温、高碱、高热的特殊环境,将有毒废弃物经过预处理后共同处置的技术。
该工艺不仅可以有效减少有害废物的排放和危害,还可以实现资源化利用和减少能源消耗,是一种可持续发展的环保技术。
本文将详细介绍水泥窑协同处置工艺流程的步骤及其关键技术。
第一步:废物分类和预处理废物分类和预处理是水泥窑协同处置工艺的第一步。
在这一步中,废物需要经过严格的分类和预处理。
分类是指将不同种类的废物进行区分,按照不同的种类进行处理。
此外,废物还需要进行预处理,以达到水泥窑协同处置的要求。
预处理的方法有很多种,主要包括物理处理、化学处理、生物处理等。
一般情况下,需要根据废物特性和处理要求,选择合适的预处理方法。
第二步:废物输送和喂料废物输送和喂料是水泥窑协同处置工艺的第二步。
在这一步中,经过预处理的废物需要被输送到水泥窑中,并且按照一定的比例进行混合。
在喂料的过程中,需要考虑到废物的性质和分布,以便保证废物能够充分利用热能和化学能。
第三步:反应烧结反应烧结是水泥窑协同处置工艺的关键步骤之一。
在烧结过程中,废物会受到高温、高碱、高热的作用,产生化学反应,进而转化为水泥熟料。
反应烧结过程需要考虑到废物和熟料的比例、温度控制、气氛调节等因素,以保证烧结反应的顺利进行。
第四步:冷却和磨粉冷却和磨粉是水泥窑协同处置工艺的最后两个环节。
在冷却过程中,已经变成熟的水泥熟料需要通过降温、分离、筛分等方式,得到所需要的水泥熟料。
在磨粉过程中,需要将所得到的水泥熟料进行粉碎,从而得到可用的水泥制品。
在这一步中,需要考虑到冷却和磨粉的温度、粉碎机的类型和技术参数等因素。
综上所述,水泥窑协同处置工艺流程是一项十分重要的技术,不仅可以避免有毒有害废物对环境的危害,还可以实现废物的资源化利用和减少能源消耗。
在实际应用中,需要按照工艺流程的步骤和关键技术进行操作,以达到最佳的处理效果。
水泥窑协同处置技术及设备随着环境保护意识的不断提高,对于工业废气和固体废物的处理成为了一项重要的任务。
水泥窑协同处置技术及设备作为一种高效、经济的处理方式,逐渐受到人们的关注和应用。
本文将对水泥窑协同处置技术及设备进行详细介绍。
一、水泥窑协同处置技术水泥窑协同处置技术是将工业废气和固体废物与水泥生产过程相结合,通过燃烧和熟料制备过程中的高温条件,实现废气和固体废物的高效处理。
这种技术主要包括废气处置和固体废物处置两个方面。
1. 废气处置废气处置是水泥窑协同处置技术的重要环节。
废气主要包括工业废气和生活废气两种类型。
工业废气中常见的有硫化物、氮氧化物、氯化物等有害物质,而生活废气中主要有二氧化碳、水蒸气等成分。
通过合理的废气处理设备,可以实现废气中有害物质的去除和净化。
常用的废气处理设备包括除尘器、脱硫装置、脱硝装置等。
这些设备通过各种物理、化学方法,将废气中的颗粒物、有害气体等进行分离和转化,达到净化的效果。
2. 固体废物处置固体废物处置是水泥窑协同处置技术中另一个重要环节。
固体废物主要包括废石灰、废渣、废塑料、废橡胶等。
通过将这些固体废物投入到水泥窑中进行燃烧和熟料制备,不仅可以减少废物的体积,还能够实现资源的回收利用。
在水泥窑中,废物在高温下经过燃烧和化学反应,被转化为熟料,与石灰石、粘土等原料一同制备成水泥。
通过这种方式,可以最大程度地减少固体废物对环境的污染,实现废物的无害化处理。
二、水泥窑协同处置设备水泥窑协同处置设备是支撑水泥窑协同处置技术实施的重要组成部分。
这些设备包括废气处理设备、固体废物投料装置、水泥窑等。
1. 废气处理设备废气处理设备是水泥窑协同处置中的核心设备,主要包括除尘器、脱硫装置和脱硝装置。
除尘器通过物理方法将废气中的颗粒物分离出来,保证废气排放的质量。
脱硫装置和脱硝装置则通过化学方法将废气中的硫化物和氮氧化物进行转化和去除,减少对大气环境的污染。
2. 固体废物投料装置固体废物投料装置是将固体废物投入水泥窑的设备。
科技成果——水泥窑协同处置技术技术名称水泥窑协同处置
英文名称Co-processing in Cement Kiln
技术适用性
适用的介质:污染土壤;
可处理的污染物类型:有机污染物及重金属;
应用限制条件:不宜用于汞、砷、铅等重金属污染较重的土壤;由于水泥生产对进料中氯、硫等元素的含量有限值要求,在使用该技术时需慎重确定污染土的添加量。
技术介绍
原理:利用水泥回转窑内的高温、气体长时间停留、热容量大、热稳定性好、碱性环境、无废渣排放等特点,在生产水泥熟料的同时,焚烧固化处理污染土壤。
有机物污染土壤从窑尾烟气室进入水泥回转窑,窑内气相温度最高可达1800℃,物料温度约为1450℃,在水泥窑的高温条件下,污染土壤中的有机污染物转化为无机化合物,高温气流与高细度、高浓度、高吸附性、高均匀性分布的碱性物料(CaO、CaCO3等)充分接触,有效地抑制酸性物质的排放,使得硫和氯等转化成无机盐类固定下来;重金属污染土壤从生料配料系统进入水泥窑,使重金属固定在水泥熟料中。
系统构成和主要设备:水泥窑协同处置包括污染土壤贮存、预处理、投加、焚烧和尾气处理等过程。
在原有的水泥生产线基础上,需要对投料口进行改造,还需要必要的投料装置、预处理设施、符合要
求的贮存设施和实验室分析能力。
水泥窑协同处置主要由土壤预处理系统、上料系统、水泥回转窑及配套系统、监测系统组成。
土壤预处理系统在密闭环境内进行,主要包括密闭贮存设施(如充气大棚),筛分设施(筛分机),尾气处理系统(如活性炭吸附系统等),预处理系统产生的尾气经过尾气处理系统后达标排放。
上料系统主要包括存料斗、板式喂料机、皮带计量秤、提升机,整个上料过程处于密闭环境中,避免上料过程中污染物和粉尘散发到空气中,造成二次污染。
水泥回转窑及配套系统主要包括预热器、回转式水泥窑、窑尾高温风机、三次风管、回转窑燃烧器、篦式冷却机、窑头袋收尘器、螺旋输送机、槽式输送机。
监测系统主要包括氧气、粉尘、氮氧化物、二氧化碳、水分、温度在线监测以及水泥窑尾气和水泥熟料的定期监测,保证污染土壤处理的效果和生产安全。
关键技术参数或指标
影响水泥窑协同处置效果的关键技术参数包括:水泥回转窑系统配置、污染土壤中碱性物质含量、重金属污染物的初始浓度、氯元素和氟元素含量、硫元素含量、污染土壤添加量。
(1)水泥回转窑系统配置:采用配备完善的烟气处理系统和烟气在线监测设备的新型干法回转窑,单线设计熟料生产规模不宜小于2000吨/天。
(2)污染土壤中碱性物质含量:污染土壤提供了硅质原料,但由于污染土壤中K2O、Na2O含量高,会使水泥生产过程中中间产品及
最终产品的碱当量高,影响水泥品质,因此,在开始水泥窑协同处置前,应根据污染土壤中的K2O、Na2O含量确定污染土壤的添加量。
(3)重金属污染物初始浓度:入窑配料中重金属污染物的浓度应满足《水泥窑协同处置固体废物环境保护技术规范》(HJ622)的要求。
(4)污染土壤中的氯元素和氟元素含量:应根据水泥回转窑工艺特点,控制随物料入窑的氯和氟投加量,以保证水泥回转窑的正常生产和产品质量符合国家标准,入窑物料中氟元素含量不应大于0.5%,氯元素含量不应大于0.04%。
(5)污染土壤中硫元素含量:水泥窑协同处置过程中,应控制污染土壤中的硫元素含量,配料后的物料中硫化物硫与有机硫总含量不应大于0.014%。
从窑头、窑尾高温区投加的全硫与配料系统投加的硫酸盐硫总投加量不应大于3000mg/kg。
(6)污染土壤添加量:应根据污染土壤中的碱性物质含量、重金属含量、氯、氟、硫元素含量及污染土壤的含水率,综合确定污染土壤的投加量。
技术应用基础和前期准备
在利用水泥窑协同处置污染土壤前,应对污染土壤及土壤中污染物质进行分析,以确定污染土壤的投加点及投加量。
污染土壤分析指标包括污染土壤的含水率、烧失量、成分等,污染物质分析指标包括:污染物质成分、氯、氟、硫浓度,重金属、氯、氟、硫元素含量等。
主要实施过程
(1)将挖掘后的污染土壤在密闭环境下进行预处理(去除掉砖头、水泥块等影响工业窑炉工况的大颗粒物质);(2)对污染土壤进行检测,确定污染土壤的成分及污染物含量,计算污染土壤的添加量;(3)污染土壤用专门的运输车转运到喂料斗,为避免卸料时扬尘造成的二次污染,卸料区密封;(4)计量后的污染土壤经提升机由管道进入喂料点,送入窑尾烟室高温段处置;(5)定期监测水泥回转窑烟气排放口污染物浓度及水泥熟料中污染物含量。
运行维护和监测
因水泥窑协同处置是在水泥生产过程中进行的,协同处置不能影响水泥厂正常生产、不能影响水泥产品质量、不能对生产设备造成损坏,因此水泥窑协同处置污染土壤过程中,除了需按照新型干法回转窑的正常运行维护要求进行运行维护外,为了掌握污染土壤的处置效果及对水泥品质的影响,还需定期对水泥回转窑排放的尾气和水泥熟料中特征污染物进行监测,并根据监测结果采取应对措施。
修复周期及参考成本
水泥窑协同处置技术的处理周期与水泥生产线的生产能力及污染土壤投加量相关,而污染土壤投加量又与土壤中污染物特性、污染程度、土壤特性等有关,一般通过计算确定污染土壤的添加量和处理周期,添加量一般低于水泥熟料量的4%。
水泥窑协同处置污染土壤在国内的工程应用成本为800-1000元/m3。
国外应用情况
水泥窑是发达国家焚烧处理工业危险废物的重要设施,已得到了
广泛应用,即使难降解的有机废物(包括POPs)在水泥窑内的焚毁去除率率也可达到99.99%到99.9999%。
从技术上水泥窑协同处置完全可以用于污染土壤的处理,但由于国外其它污染土壤修复技术发展较成熟,综合社会、环境、经济等多方面考虑,在国外水泥窑协同处置技术在污染土壤处理方面应用相对较少。
下表列出的是国外水泥窑协同处置技术在污染土壤修复方面的应用情况。
国内应用分析
国内应用情况:水泥窑协同处置常用于处置各种固体废物(如毒鼠强等剧毒农药)、不合格产品(如含三聚氰胺奶粉、伪劣日化产品等)以及事故污染土壤等。
水泥窑协同处置技术受污染土壤性质及污染物性质影响较少,而且我国是水泥生产和消费大国,水泥厂数量多,分布广,因此目前在国内水泥窑协同处置越来越多应用于污染土壤的处理,特别是重度污染土壤的处理。
我国水泥窑协同处置污染土壤的应用始于2005年,某地修建地铁时,发现含六六六、滴滴涕农药类污染土壤1.6万m3,首次采用水泥窑协同处置污染土壤。
2007年,该技术应用于某染料厂污染场地重金属及染料污染土壤的处置,处置规模达2.5万m3。
2011年,该技术应用于某地某焦化厂污染场地多环芳烃污染土壤的处理,处理规模达到6万m3。
截止2013年年底,某地已处置约40万m3含六六六、滴滴涕、多环芳烃、总石油烃、重金属等污染物的污染土壤。
除此以外,某些地区还开展了水泥窑协同处置POPs污染土壤的实践。
国内案例介绍:
(1)工程背景:某地铁线路规划途经某地原化工区,建设过程中开展的场地调查与风险评估发现,存在多环芳烃污染土壤。
为满足项目施工进度的要求,污染土壤采用异位处理至修复目标:萘50mg/kg,苯并(a)蒽0.5mg/kg,苯并(b)&(k)荧蒽0.5mg/kg,苯并(a)芘0.2mg/kg,茚并(1,2,3-cd)芘0.41mg/kg,二苯并(a,h)蒽0.22mg/kg。
(2)工程规模:61665m3
(3)主要污染物及污染程度:土壤中的污染物为多环芳烃。
16种常见的多环芳烃沸点大多在200-500℃之间,属于半挥发性有机物,均较难被生物降解。
调查发现,萘最大检出浓度为4100mg/kg,苯并(a)蒽138mg/kg,苯并(b)&(k)荧蒽393mg/kg,苯并(a)芘72mg/kg,茚并(1,2,3-cd)芘144mg/kg,二苯并(a,h)蒽45.7mg/kg。
(4)技术选择依据:考虑到污染物多环芳烃半挥发性、难被生物降解特性、以及污染物浓度较高特点,同时考虑到污染场地再开发建设项目急迫,对场地污染修复时间短的需求,最终选定水泥窑协同处置技术。
(5)工艺流程和关键设备
1)污染土壤进场后暂存的过程中防止对环境的污染;2)在密闭设施内对土壤进行筛分预处理,密闭设施配备尾气净化设备,保证筛分过程中产生的废气能达到排放标准;3)筛分后的土壤运至污染土卸料点,卸料点由密闭输送装置连接至窑尾烟室,卸料区设置防尘帘等密闭措施;4)污染土经板式喂料机进入皮带秤计量,计量后的土
壤经提升机提升后由密闭输送装置进入喂料点,送入窑尾烟室高温段焚烧;5)污染土壤中的有机物经过水泥窑高温煅烧彻底分解,实现污染土壤的无害化处置,土壤则直接转化为水泥熟料,尾气达标排放,整个过程无废渣排出。
(6)主要工艺及设备参数:根据污染土壤中污染物的性质以及土壤元素组成,本项目污染土壤按照4%的添加量进行添加,每天处理污染土壤约300吨,全部处理完61665m3污染土壤用时约400天。
水泥窑协同处置的设备主要由上料系统、水泥回转窑及配套系统组成。
上料系统主要由存料斗、板式喂料机、皮带计量秤、提升机等组成、水泥回转窑及配套系统主要由五级旋风预热器带预热炉型、新型回转式水泥窑、窑尾高温风机、三次风管、回转窑燃烧器、篦式冷却机、窑头袋收尘器、螺旋输送机、槽式输送机等组成。
(8)成本分析:
该项目包含设备改造、水泥产量损失、运行管理费用的处理成本约800元/m3,其运行过程中的主要能耗为额外增加的燃料和电消耗。
(9)修复效果:
依据设计方案,该项目处理污染土壤61665m3,在水泥熟料中多环芳烃污染物等目标污染物均未检出,达到修复目标并通过管理部门验收。